• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.138-145
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• 2018

이 연구에서는 UHPFRC의 주요 재료특성관련 설계변수로써 UHPFRC의 인장강도의 변동, 탄성계수의 변동 및 인장철근비의 변동이 UHPFRC의 휨강도에 미치는 영향을 해석적으로 파악하고자 하였다. UHPFRC의 인장강도 변동량이 ${\pm}20%$일 때 휨강도 예측 결과는 ${\pm}8{\sim}9%$ 수준의 휨강도 변동을 나타낸다. 수치 해석 결과는 UHPFRC의 인장강도의 변동이 휨강도 예측 수준에 큰 영향을 미치는 것을 나타낸다. 탄성계수 변동에 따른 휨모멘트-곡률 곡선 예측 결과는 곡선의 기울기, 즉 휨강성의 차이를 나타내고, 휨강도는 뚜렷한 차이를 나타내지 않는다. 한편, 철근항복강도가 400MPa인 경우, 철근비가 0.5%일 때에 비해 철근비가 1.0, 1.5 및 2.0%일 때 SC120f의 휨강도는 각각 30, 67 및 99%만큼 증가한다. 또한, 철근비가 0.5%일 때에 비해 철근비가 1.0, 1.5 및 2.0%일 때 SC150f의 휨강도는 각각 29, 57 및 86%만큼 증가하고, SC180f의 휨강도는 각각 25, 50 및 70%만큼 증가하였다. 따라서 철근비 변동에 따라 UHPFRC의 휨강도는 큰 영향을 받음을 나타내고, 콘크리트 설계기준 압축강도가 클수록 철근비 증가에 따른 휨강도 증가율은 더 작음을 나타낸다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제49권4호
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• pp.315-327
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• 2021

본 연구에서는 제재부산물인 톱밥과 농업부산물인 왕겨의 이용방안을 검토하고자 친환경재료인 숯을 첨가하여 밀도별, 혼합비율별로 혼합보드를 제조하고 휨성능을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 톱밥과 왕겨 및 숯의 첨가율을 50:20:20, 수지첨가율을 10%로하여 밀도별로 제조한 혼합보드의 밀도가 0.5 g/cm³에서 0.7 g/cm³로 증가할수록 휨강도는 0.42~3.24 N/mm², 동적탄성계수는 94.5~888.4 N/mm² 그리고 정적탄성계수는 31.4~220.7 N/mm²의 범위를 나타내, 밀도가 증가할수록 휨성능이 증가하여 밀도가 휨성능에 크게 영향을 끼쳤다. 밀도 0.6 g/cm³, 톱밥첨가율을 50%로 하고, 왕겨와 숯의 첨가율을 달리하여 제조한 보드에서 숯의 첨가율이 증가할수록 휨성능이 감소하는 경향을 나타냈다. 왕겨 및 숯의 첨가율과 휨강도, 공진주파수, 동적 및 정적 휨 탄성계수사이의 관계는 결정계수의 값(R²)은 각각 0.4562, 0.4310, 0.4589, 0.5847으로 다소 낮은 상관관계를 나타내 첨가율이 휨성능에 끼치는 영향은 적은 것을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권5호
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• pp.486-496
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• 2018

4점 휨 시험에서 지간 길이에 따른 낙엽송 제재목의 휨 성능 변화를 알아보기 위하여 연구를 진행하였다. 연구에 사용된 시험편의 크기는 38(너비) ${\times}$ 89(깊이) ${\times}$ 3,600(길이) $mm^3$이며, 평균 기건 밀도와 함수율은 각각 $543.5kg/m^3$, 10.5%이었다. 낙엽송 육안 등급 1등급 248본을 두 그룹으로 나눠, 지간 거리 1,650 mm와 3,000 mm에서 휨 실험을 진행하여 휨 강도와 휨 탄성계수를 도출하였다. 휨 탄성계수는 유의 수준 5%에서 지간 거리에 따라 차이가 없다고 판단된 반면 휨 강도는 차이가 있었으며, 지간에 반비례하였다. 지간 거리 1,650와 3,000 mm에서 휨 강도의 5% 하한치는 각각 28.65와 25.70 MPa로 확인되었다. 지간 거리에 따른 휨 강도 차이는 백분위 수가 증가함에 따라 커지는 것으로 확인되었으며, 이는 와이블 최약 링크 파손 이론에 의한 치수 효과 때문으로 사료된다. 따라서 지간 대 깊이 비가 15 이상으로만 제한되어 있는 목구조용 실대재 휨 시험법(KS F 2150)에 치수 효과를 고려할 수 있는 방법이 포함되어야 할 것으로 판단된다. 이를 통해 다양한 치수의 제재목에서 얻어지는 강도를 설계 값에 반영할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권1호통권38호
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• pp.55-67
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• 1999

복합재료로 구성된 복합적층판 및 쉘과 같은 구조물은 탄성계수와 전단탄성 계수의 비가 매우 커서 전단변형의 영향이 크므로 정확한 해를 얻기 위하여 해석 및 설계에서 필수적으로 전단변형을 고려해야 하며, 고차의 전단변형이론에 의한 해석은 더욱 정확한 해를 얻을 수 있다. 본 연구는 단순지지 경계조건을 갖는 복합적층판 및 쉘에 대하여 3차 전단변형 이론을 적용하여 플라이 각도, 층의 수에 따른 복합적층판 및 쉘의 휨, 진동, 좌굴 특성을 연구한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권4호
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• pp.456-462
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• 2015

KS F 3020-침엽수구조용재 기준에 따라 국산 소나무(Pinus densiflora) $38{\times}140{\times}3600mm$ 구조용 제재목 365개에 대하여 기계등급구분을 실시하고, 휨허용응력을 산출하여 현재 적용되는 KS기준허용응력과 비교 분석하였다. 휨허용응력 계산을 위하여 5% 휨강도 하한값을 75% 신뢰수준의 비모수적 방법, 2-parameter 그리고 3-parameter Weibull 분포를 가정한 모수적 방법, 휨강도-휨탄성계수 직선회귀 방법, 총 4가지 분석방법을 사용하여 결정하였다. 기계등급 E8, E9, E10 만이 비모수적 방법의 통계 처리가 가능한 자료 수를 얻었으며, 휨강도-휨탄성계수 직선회귀 방법은 이론적으로 모든 등급에 대한 5% 하한값 결정이 가능함을 보여주었다. 결정된 등급별 휨허용응력은 기준허용응력에 비하여 모두 낮은 값을 나타내었으며 이것은 과소설계의 위험성이 있는 것으로 현행 기계등급구분체계의 문제점으로 파악되었다. 이러한 문제는 구조설계 신뢰성과 관련하여 반드시 개선되어야 할 것으로, 휨강도-휨탄성계수 조합 등급 도입이 필요할 것으로 생각되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.373-383
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• 2006

거푸집용 데크 플레이트를 사용하는 일방향 슬래브는 구조형식상 4변을 강성이 다른 철골보로 지지된 플레이트 요소이지만 일반실무에서는 철근콘크리트구조 설계기준을 적용하여 일정폭을 가진 연속보로 간주하여 근사적인 해석법을 사용하고 있다. 거푸집용 비합성데크 일방향 슬래브를 지지하고 있는 철골보는 지지형태 및 위치에 따라 서로 다른 처짐이 발생되는 탄성지점으로서 지점별로 발생되는 휨모멘트 값큰 차이가 난다. 따라서, 본 연구는 단부의 부동처짐 효과를 고려한 근사해석법상의 휨모멘트 계수를 합리적으로 산정하기 위하여 다양한 해 석모델을 가정하였으며, 해석상의 변수로는 고정하중에 대한 활하중의 비율, 스팬별 활하중의 배열(패턴재하) 및 스팬길이를 고려하였다. 또한 해석방법으로 3차원 플레이트 유한요소해석, 이차원 탄성지점해석, 이차원 무한강성지점해석, 설계기준상의 근사해석을 각각 적용하여 결과값을 비교 분석하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제32권2호
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• pp.40-49
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• 2004

열수 및 마이크로웨이브조사 처리가 벌채시기 및 부위별에 따른 맹종죽재의 물리적 기계적 특성을 평가하고, 효율적인 연화조건을 탐색하기 위하여 경남 진주시 가좌동에 위치한 남부임업시험장내에서 생육이 양호한 1, 2, 3년생의 죽재를 8월과 1월에 벌채하여 실험한 결과는 다음과 같았다. 1. 윗부위, 중간부위, 아랫부위의 부위별에 따른 휨탄성계수의 차이는 윗부위가 가장 높은 값을 나타내었고 중간부위, 아랫부위 순으로 낮은 값을 나타내었으며, 대부분이 70,000~110,000 kgf/cm²의 범위에 있었다. 2. 동적 탄성계수의 범위는 80,000~130,000 kgf/cm²의 범위로 정적 탄성계수보다 10-25% 정도 높게 나타났으며, 8월과 1월의 상관관계 R값이 각각 0.87과 0.68로 나타나 일반적인 목재와 같이 맹종죽재의 탄성계수 측정에도 비파괴 방법인 양단자유진동에 의해서도 예측 가능하였다. 3. 95℃의 열수로 처리했을 때 연화율은 10~30%를 나타내었다.4. 생재 및 포수 두 조건 모두 마이크로웨이브조사 처리 시간이 길어질수록 탄성계수가 낮아졌으며, 20초 및 30초간 처리했을 때 생재 휨탄성계수의 약 50% 이하로 떨어져 생재를 20초간 마이크로웨이브조사 처리했을 때가 본 연구에서 죽재를 연화시키는데 가장 효과적인 방법이었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권3호
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• pp.275-281
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• 2014

본 연구에서는 전통 목조 건축물의 주재료인 목재를 인공 촉진 열화 시킨 후 초음파 전달 속도 측정을 통하여 탄성계수를 측정하였다. 촉진 열화 시간은 0시간에서 500, 1000, 1500, 2000시간이며, 자외선 조사와 주기적인 인공 강우를 통해 열화를 진행시켰다. 초음파 전달 속도 측정을 통하여 동적 탄성 계수를 평가하고 이를 3점 휨 시험을 통하여 측정한 정적 탄성계수와 비교분석하였다. 초음파 전달 속도, 정적 탄성계수, 동적 탄성계수는 열화 시간이 증가함에 따라 동일한 경향을 나타내었는데, 열화 1000시간까지는 탄성계수가 감소하다가 1500시간 이후 다시 회복되는 경향을 보였다. 이러한 결과는 비파괴 검사법을 통하여 전통 목조 건축물의 구조 부재의 열화 평가는 물론 구조 안전성 평가의 기초 자료로 활용될 수 있음을 알려준다.

• 콘크리트학회지
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• 제6권6호
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• pp.151-158
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• 1994

본 연구에서는 수경성 시멘트 경화체의 구조적 결함인 휨강도를 향상시키시 위해 보통 포틀랜드 시멘트비를 0.1로 하여 혼합수량을 줄이고 수용성 고분자 물질인 Hydroxy Propy Methyl Cellulose(HPMC)를 첨가하여 시멘트입자의 윤활작용에 따른 균일한 분산효과와 결합효과를 얻도록 하였으며, twin roll mill로 혼련 성형하여 치밀하고 균일한 경화제 시편을 제조하였다. 이러한 고강도 시멘트 경화체의 휨강도는 약 96MPa, 탄성계수는 60GPa로 우수한 특성을 나타내었다. 고강도 시멘트의 고강도화 기구는 100${\mu}m$ 이상의 큰 기공제거 및 균열성장경로인 모세관 기공의 감소, 미수화 시멘트의 증가로 인한 탄성계수의 증가와 crack toughening(입자 가교, 고분자 섬유 가교, frictional interlocking)에 의한 파괴 인성의 향상 때문인 것으로 판단된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.155-155
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• 2011

일반적으로 I형 보에 횡하중이 작용하는 경우, 횡 변위와 함께 회전을 동반하는 횡-비틀림 좌굴(Lateral-Torsional Buckling)이 발생하게 된다. 이러한 I형 보의 탄성 및 비탄성 횡-비틀림 좌굴에 대한 해석적 이론적 연구는 이미 많은 연구자들에 의해 수행되었다(Timoshenko 등, 1961; Galambos, 1963; Lindner, 1974; Trahair, 1993). I형 보의 비지지 길이 내 하중이 작용할 때 모멘트 구배계수(Cb)는 하중이 부재 단면에 작용하는 위치에 따라 달라지게 되는데 이를 하중고 효과(Load Height Effects)라고 한다. 탄성 영역 내 비지지길이가 존재하는 I형 보의 하중고 효과를 고려한 모멘트 구배계수 제안식은 Nethercot & Rockey(1971)에 의해 연구된 바 있다. 또한 Helwig 등(1997)은 Nethercot & Rockey(1971)의 제안식을 간략화 하여 탄성 영역 내 비지지길이가 존재하는 I형 보의 하중고 효과를 고려한 모멘트 구배계수식을 제안하였다. 그러나 현재까지 진행 된 하중고 효과에 대한 연구는 탄성 영역 내 비지지 길이가 존재하는 I형 보에 대한 제안식이며 현재까지 비탄성 영역 내 비지지 길이를 갖는 I형 보의 하중고 효과에 대한 연구는 진행된 바 없다. 본 연구는 비탄성 영역 내 비지지 길이가 존재하는 I형 보의 하중고 효과를 고려한 비탄성 횡-비틀림 좌굴강도에 대한 연구를 수행하였다. 하중조건으로는 집중하중 과 등분포 하중을 적용시켰으며, 비선형 횡-비틀림 좌굴 해석을 위해 잔류응력 및 초기변형을 고려하였다. Pi와 Trahair(1995)이 고려한 단순직선분포를 잔류응력으로 가정하였으며, 국내 I형강 표준 치수 허용치(현대제철, 2006)에 근거하여 부재 길이의 0.1%를 초기 최대 횡 변위로 적용하여 초기제작오차로 고려하였다. 유한요소해석결과를 바탕으로 Nethercot & Rockey(1971)와 Helwig 등(1997)의 연구내용을 바탕으로 범용구조해석 프로그램(ABAQUS, 2007)을 이용하여 비탄성 영역 내 존재하는 I형보의 횡-비틀림 좌굴강도를 산정하였다. 유한요소해석결과를 바탕으로 Nethercot & Rockey(1971)및 Helwig 등(1997)의 모멘트구배계수 제안식과 비교 분석 하였고 회기분석프로그램 MINITAB(2006)을 이용하여 비탄성 영역 내 비지지길이가 존재하는 I형보의 하중고 효과를 고려한 모멘트구배계수식을 개발 제안하였다. 본 연구에서 개발된 제안식은 경제적이고 합리적인 휨부재 강도평가에 적극 활용될 수 있으며, 비탄성 영역내 I형보의 횡-비틀림 좌굴강도 및 휨강도 연구에 널리 활용될 것이다.